Question

Массивная стальная плита движется вверх со скоростью u=1 м/с. На её горизонтальную поверхность падает упругий шарик, пролетевший перед ударом высоту h=1,69 м. Пренебрегая действием воздуха, наудите высоту подскока шарика после удара о плиту. Все высоты отсчитывать от точки удара шарика о плиту.

Answer 1

Ответ: 3,05м

Объяснение:

см.Вложение

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать законы сохранения механической энергии и импульса.

1. Изначально, когда шарик только начинает падать, у него есть потенциальная энергия, равная массе шарика (m) умноженной на ускорение свободного падения (g) и высоту падения (h):

   Потенциальная энергия до удара: PE = m * g * h

2. После удара шарик будет двигаться вверх с какой-то скоростью v. Мы можем использовать закон сохранения механической энергии, чтобы найти скорость шарика после удара:

   Потенциальная энергия после удара + Кинетическая энергия после удара = Потенциальная энергия до удара

   m * g * h + (1/2) * m * v^2 = m * g * 0

   Здесь m * g * 0 равно нулю, так как потенциальная энергия наивысшей точки равна нулю. Решим уравнение для v:

   m * g * h + (1/2) * m * v^2 = 0

   (1/2) * m * v^2 = -m * g * h

   v^2 = -2 * g * h

   v = sqrt(-2 * g * h)

3. Теперь у нас есть скорость v шарика после удара. Для определения высоты подскока (H) шарика после удара о плиту, мы можем использовать закон сохранения импульса:

   Исходный импульс шарика = Импульс шарика после удара о плиту

   m * u = m * v

   u = v

   Теперь мы знаем скорость (u) шарика после удара, и мы можем использовать это значение, чтобы найти высоту подскока (H):

   Высота подскока = (u^2) / (2 * g)

   Высота подскока = (u^2) / (2 * g) = (1^2) / (2 * 9.81) ≈ 0.051 м

Таким образом, высота подскока шарика после удара о плиту составляет приблизительно 0.051 метра или 5.1 см относительно точки удара.